ТЕОРІЯ КИСЛОТ І ПІДСТАВ

Для характеристики багатьох електролітів у водних розчинах можна використовувати поняття кислоти і підстави, що базуються на першій теорії електролітичноїдисоціації, створеної С. Арреніус (1887): кислота - електроліт, дисоціюють в розчинах з утворенням водень-іонів (Н + ); підставу - електроліт, дисоціюють в розчинах з утворенням гідроксід- іонів (ОН '); ал * фолить - електроліт, дисоціюють в розчині з утворенням як водень-іонів [Н + ], так і гідроксид-іонів [ОН]. До амфоліти відносяться амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти.

Умовно всі електроліти можна розділити на сильні і слабкі. Сильні електроліти практично повністю дисоціюють і присутні у воді у вигляді іонів. Слабкі електроліти характеризуються встановленням рівноваги між диссоциированной і недиссоциированной формами.

Відповідно до теорії Арреніуса, властивості кислот обумовлені наявністю в їх хімічною структурою водню, здатного існувати у вигляді іона [Н + ], а підстав - наявністю іона [ОН]. Надалі дослідження особливостей протікання реакцій в наведених розчинах привели до створення більш загальних теорій кислот і підстав.

Згідно протонної теорії кислот і підстав Бренстеда і Лоурі (1923), кислотами слід вважати речовини, здатні віддавати іони водню (протони), т. Е. Є донорами іонів водню, а підставами - з'єднання, які беруть протони, т. Е. Що представляють собою акцептори водню.

Таке визначення кислот і підстав дозволяє включати в їх число не тільки молекули, але і іони. Наприклад, згідно протонної теорії, карбонат-іон є підставою, так як у водному розчині він приєднує протон, утворюючи гідрокарбонат-іон:

Процес іонізації (дисоціації) речовини відбувається в контакті з розчинником. При цьому розчинник виконує функцію або кислоти, або підстави. Наприклад, при розчиненні аміаку вода виступає в ролі кислоти (віддає протон):

Згідно протонної теорії, віддаючи протон, кислота перетворюється в основу, зване сполученим цієї кислоті (поєднане підставу), а підстава, приєднуючи протон, перетворюється в пов'язану кислоту.

У наведеному рівнянні хімічної реакції Н 2 0 - це кислота, а ВІН "- поєднане підставу, в свою чергу, NH 3 - підстава, a NH4 - сполучена кислота.

У загальному вигляді для кожної з цих пар (кислота - поєднане підставу, підстава - сполучена кислота) можна записати наступні рівняння:

Оскільки протон в розчинах не існує у вільному стані, кислота може віддати протон тільки підставі, що, прийнявши протон, стає кислотою. Тому, згідно протонної теорії, має місце кислотно-основну рівновагу, в якому обов'язково присутні дві кислотноосновного пари.

Електронна теорія кислот і підстав (теорія Льюїса). Незважаючи на свої переваги, теорія Бренстеда, як і теорія Арреніуса, не може бути застосована до речовин, котрі виявляють властивості кислот, але не містить водню. Тому більш загальною є електронна теорія кислот і підстав Льюїса, згідно з якою кислотою називають речовину, яка бере електронні пари, - акцептор електронів, а речовина, що поставляє електрони для утворення хімічного зв'язку, - донор електронів - називають підставою.

Представлені теорії дисоціації (іонізації) кислот і підстав не суперечать, а доповнюють один одного і мають глибоку внутрішню зв'язок. Так, по Бренстеда, кислоти можна віднести до окремого випадку льюїсовських кислот, оскільки протон, що характеризується більшою спорідненістю до електронної пари, може по Льюїсу розглядатися як кислота.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >